JP4746132B2 - 潮力発電所用の水車構造物及び水門構造物の魚道 - Google Patents

Description

本発明は、潮力発電所に関し、特に、水車構造物及び水門構造物を介して魚類が出入りできる魚道を形成して、環境親和を図る潮力発電所用の水車構造物及び水門構造物の魚道に関する。

潮力発展とは、潮の干満による外海と湖との水位差を利用して発展することをいう。
このような潮力発電所を構成する防潮堤と水車構造物及び水門構造物とは、魚類の移動を防止して生態系を破壊する。
一般に、全ての魚類は、棲息地内でも散乱や餌捕獲のために移動するが、これは、小規模移動であって、局地回遊ともいい、散乱のために遠い距離を回遊する場合もある。このような魚類の移動は、最近多く築造されている構造物により阻止されるようになった。
近年、ダムを築造するとき、必ず魚道を設置するように法として定められているが、誤った構造の魚道が設置されるか、又は、設置された後でも、補修・管理の問題のため、本来の機能を発揮できず、返って魚類には死の場所に変わる場合があり、問題となっている。
特に、陸地と海とを遮る潮力発電所の場合、潮力発電所の全体構造物に対してほぼ一箇所の単純な形態の魚道を考慮する場合があるが、多種多様な魚種及び魚類の遊泳特性を考慮した魚道を設置する技術は今までなかった。

本発明は、上記のような従来の技術の問題に鑑みて創案されたものであって、本発明の主な目的は、潮力発電所の水車構造物及び水門構造物を各ブロックで形成し、ブロックの中間部分である中間壁体の一定区間に工期短縮及び建設費用の低減のために、海水で内部を詰める内部詰めの空間を形成し、この内部詰めの空間を介して海水側と湖側とに連通する魚道を形成して、魚類がこれを介して海水側と湖側とに出入りできるようにする環境親和的な潮力発電所を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、中間壁体に形成される内部詰めの空間と連結される魚道は、水深による魚類の遊泳特性にしたがって区分されるように複数形成し、多種の魚類が自然に出入りできるように魚類移動の確率を高めるようにする潮力発電所を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明は、潮力発電所に構築される水車構造物及び水門構造物において、前記水車構造物及び水門構造物をブロックで形成するために、海底岩盤部の下側を地面部として構成される基層部を介して垂直に設置された中間壁体の一定区間に、工期短縮及びコンクリート打設量を減らすために海水を詰める内部詰めの空間を形成し、該内部詰めの空間の前後を介して連通して海水側と湖側との海水を流通させ、海水側と湖側との魚類が出入りできるようにする海水側魚道及び湖側魚道を形成することを特徴とする。
前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道は、水深による魚類の遊泳特性にしたがって、中間壁体の垂直方向として一定間隔で複数形成されることを特徴とする。
前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道の内部には、遊泳する魚類の臨時休憩及び避難処を提供する隔壁を一定間隔で配置することを特徴とする。
前記中間壁体に形成された海水側魚道と湖側魚道との内壁周囲及び内部詰めの空間には、魚類を導くために、長波長赤外線を発生する赤色系の誘導灯を複数設置することを特徴とする。

本発明の潮力発電所用の水車構造物及び水門構造物の魚道によれば、水車構造物と水門構造物に設置される中間壁体に、工期短縮及びコンクリート打設量を減らして建設費用を低減するように形成される内部詰めの空間を介して海水側と湖側とに連通する魚道を形成し、魚類がこれを介して海水側と湖側とに自由に出入りできるようにする環境親和的な潮力発電所を提供するという効果を奏する。
また、本発明は、中間壁体に形成される内部詰めの空間と連結される魚道を、魚類の遊泳特性にしたがって区分されるように複数形成し、多種の魚類が自然に出入りできるようにして魚類移動の確率を高めるようにする潮力発電所を提供するという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明すれば、次のとおりである。
まず、本明細書及び請求範囲に使われる用語や単語は、通常的、かつ、辞典的な意味として解釈されてはならず、発明者は、自分の発明を最も最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって、本発明の技術的思想に一致する意味と概念に解釈されるべきである。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の好ましい一実施形態であって、本発明の技術的思想を全て代弁するものではなく、本出願時点において、これらを代替できる様々な均等物と変形例とがありうる。
図１に示すように、潮の干満の差が適切な潮力発電所の建設地において、湖Ｌと海水Ｗとの間に潮力発電所１０が設置される。
前記潮力発電所１０は、複数のブロックからなり、ブロック単位で設置及び運用できる水車構造物２０及び水門構造物５０が配置され、その間に連結構造物８０を設置して、海洋観光の機能、接近道路の機能、発電所の機能などが共存する自然親和型の潮力発電所である。図面のうち、説明符号“９０”は、最外側の水車構造物２０と連結される水車構造物の翼壁であり、説明符号“１００”は、最外側の水門構造物５０と連結される水門構造物の翼壁を示したものである。
図２〜図５に示された水車構造物２０は、海底岩盤部の下側を地面部として構成される基層部２１と、当該基層部２１を介して中間壁体２２が垂直に設置され、当該中間壁体２２の上部は、図示していないコンクリート構造物で閉鎖されて、内部に海水が移動できる吸出管２３が形成され、当該吸出管２３に水車発電機２４が配置されて、海水と湖との水位差を利用する原理にしたがって、前記水車発電機２４を稼動することにより電力を生産する。
上記のように、水車構造物２０は、基層部２１に立てられた中間壁体２２が一定間隔で設置され、中間壁体２２間別に吸出管２３を介して水車発電機２４が配置されることにより、水車構造物２０が各ブロック単位で運用されるものである。
本発明は、前記中間壁体２２を介して魚類が海水Ｗ側と湖Ｌ側とに出入りできるようにするものであって、前記中間壁体２２に、工期短縮及びコンクリート打設量の減少のために、一定区間に海水を詰める内部詰めの空間２５を形成し、前記中間壁体２２の海水Ｗ側と湖Ｌ側の前後を介して形成され、前記内部詰めの空間２５と連通して海水Ｗ側と湖Ｌとの海水を流通させ、魚類が出入りできるようにする海水側魚道２６及び湖側魚道２７が形成されて構成されたものである。
上記のように、中間壁体２２の内部詰めの空間２５と連通した海水側魚道２６及び湖側魚道２７は、図５の仮想線のように、水深による魚類の遊泳特性にしたがって魚類が海水側魚道２６及び湖側魚道２７を介して遊泳できるように、中間壁体２２の垂直方向として一定間隔で複数形成することができ、中間壁体２２の構造剛性を考慮して中間壁体２２に１つずつの魚道を形成し、海水側魚道２６及び湖側魚道２７の位置を、上・中・下に異にして魚類の遊泳特性に対応することができる。
また、前記中間壁体２２に形成された海水側魚道２６及び湖側魚道２７の内部には図５に示すように、遊泳する魚類の臨時休憩及び避難処を提供する隔壁２８を一定間隔で複数配置することもできる。
図６〜図９に示す水門構造物５０は、海底岩盤部の下側を地面部として構成される基層部５１と、当該基層部５１を介して垂直に立てられた中間壁体５２が設置され、当該中間壁体５２の上部は、図示していないコンクリート構造物で閉鎖されて、内部に海水が移動できる導水路５３が形成され、必要に応じて、当該導水路５３の一側に形成された水門５４を介して海水が移動するようになる。
上記のように、水門構造物５０は、基層部５１に立てられた中間壁体５２が一定間隔で設置され、中間壁体５２間別に導水路５３を介して水門５４が配置されることにより、水門構造物５０が各ブロック単位で設置及び運用されるものである。
本発明は、前記中間壁体５２を介して魚類が海水Ｗ側と湖Ｌ側に出入りできるようにするものであって、前記中間壁体５２に、工期短縮及びコンクリート打設量の減少のために一定区間を区画形成して海水を詰める内部詰めの空間５５を形成し、前記中間壁体５２の海水Ｗ側と湖Ｌ側との前後を介して形成され、前記内部詰めの空間５５と連通して海水Ｗ側と湖Ｌ側との海水を流通させ、魚類が出入りできるようにする海水側魚道５６及び湖側魚道５７が形成されて構成されたものである。
上記のように、中間壁体５２の内部詰めの空間５５を介して形成された海水側魚道５６及び湖側魚道５７は、図９の仮想線のように、魚類の遊泳特性にしたがって魚類が海水側魚道５６及び湖側魚道５７を介して遊泳できるように、中間壁体５２の垂直方向として一定間隔で複数形成することができ、中間壁体５２の構造剛性を考慮して中間壁体５２に１つずつの魚道を形成し、海水側魚道５６及び湖側魚道５７の位置を上・中・下に異にして魚類の遊泳特性に対応することができる。
また、前記中間壁体５２に形成された海水側魚道５６及び湖側魚道５７の内部には図９に示すように、遊泳する魚類の臨時休憩及び避難処を提供する隔壁５８を一定間隔で複数配置することもできる。
上記のように構成された本発明の潮力発電所１０によれば、潮の干満の差による外海の海水Ｗと湖Ｌとの水位差を利用して、水車構造物２０の水車発電機２４を介して電力を生産し、湖Ｌ側の海水が水門構造物５０の水門５４を介して再度海水Ｗ側に移動するようになり、このような過程を周期的に繰り返しながら発展するようになる。
上記のような潮力発電が行われて初めて魚類は、水車構造物２０及び水門構造物５０の中間壁体２２、５２に形成された内部詰めの空間２５、５５と海水側魚道２６、５６及び湖側魚道２７、５７とを介して海水Ｗ側又は湖Ｌ側に移動することができる。
一方、各種魚類は、水深による遊泳特性にしたがって中間壁体２２、５２に上・中・下に形成された海水側魚道２６、５６と湖側魚道２７、５７とを択一的に出入りできることにより、様々な魚種の自由な移動を保障することができる。
また、魚類が移動中に、海水側魚道２６、５６と湖側魚道２７、５７とに形成された隔壁２８、５８を休憩又は避難処として利用することができ、更に、内部詰めの空間２５、５５の広い場所で休憩及び避難が可能となる。
一方、図５及び図９に示すように、海水側魚道２６、５６と湖側魚道２７、５７との内壁周囲及び内部詰めの空間２５、５５に魚類の視覚的特性を考慮した誘導灯２９、５９を複数設置し、当該誘導灯２９、５９を介して魚類が海水側魚道２６、５６と湖側魚道２７、５７とを認知できるようにして、魚道への移動を安全に導くことができる。
通常、魚類の部分色盲のうち、最も興味深い事実は、赤色やオレンジ色などの長波長帯の可視光線領域を多く感知するということである。以前から魚類が赤色系をよく認識するということは、漁夫によって経験的に知られている。したがって、前記誘導灯２９、５９は、長波長赤外線を発生する赤色の電灯で形成することが好ましい。

本発明の実施形態であって、水車構造物及び水門構造物が設置される全体の潮力発電所の配置状態を概略的に示した平面図である。 本発明の潮力発電所用の水車構造物の一部を例示した斜視図である。 図２に示す水車構造物の中間壁体に形成された内部詰めの空間及び魚道を例示した側面図である。 本発明の潮力発電所用の水車構造物の一部を例示した平面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の潮力発電所用の水門構造物の一部を例示した斜視図である。 図６に示す水門構造物の中間壁体に形成された内部詰めの空間及び魚道を例示した側面図である。 本発明の潮力発電所用の水門構造物の平面図である。 図８のＢ−Ｂ線断面図である。

Claims (8)

1. 海底岩盤部の下側を地面部として構成される基層部と、該基層部を介して垂直に立てられた中間壁体が一定間隔で設置され、該中間壁体の上部はコンクリート構造物で閉鎖されて、内部に海水が移動できる吸出管が形成され、前記中間壁体間別に吸出管を介して水車発電機が配置されることにより、水車構造物が各ブロック単位で設置運用される潮力発電所の水車構造物において、
   前記中間壁体に、工期短縮及びコンクリート打設量の減少のために、一定空間に区画形成されて海水を詰める内部詰めの空間と、前記中間壁体の前後を介して形成され、前記内部詰めの空間と連通して海水側と湖側との海水を流通させ、海水側と湖側との魚類が出入りできるようにする海水側魚道及び湖側魚道を形成することを特徴とする潮力発電所用の水車構造物の魚道。
2. 前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道は、魚類の遊泳特性にしたがって中間壁体の垂直方向として一定間隔で複数形成されることを特徴とする請求項１に記載の潮力発電所用の水車構造物の魚道。
3. 前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道の内部には、遊泳する魚類の臨時休憩及び避難処を提供する隔壁を一定間隔で配置することを特徴とする請求項１に記載の潮力発電所用の水車構造物の魚道。
4. 前記中間壁体に形成された海水側魚道と湖側魚道の内壁周囲及び内部詰めの空間には、魚類を導くために、長波長赤外線を発生する赤色系の誘導灯を複数設置することを特徴とする請求項１に記載の潮力発電所用の水車構造物の魚道。
5. 海底岩盤部の下側を地面部として構成される基層部と、該基層部を介して垂直に立てられた中間壁体が一定間隔で設置され、該中間壁体の上部はコンクリート構造物で閉鎖されて、内部に海水が移動できる導水路が形成され、前記中間壁体間別に導水路を介して水門が配置されることにより、水門構造物が各ブロック単位で設置運用される潮力発電所の水門構造物において、
   前記中間壁体に、工期短縮及びコンクリート打設量の減少のために一定空間に区画形成されて海水を詰める内部詰めの空間と、前記中間壁体の前後を介して形成され、前記内部詰めの空間と連通して海水側と湖側との海水を流通させ、海水側と湖側との魚類が出入りできるようにする海水側魚道及び湖側魚道を形成することを特徴とする潮力発電所用の水門構造物の魚道。
6. 前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道は、魚類の遊泳特性にしたがって中間壁体の垂直方向として一定間隔で複数形成されることを特徴とする請求項５に記載の潮力発電所用の水門構造物の魚道。
7. 前記中間壁体に形成された海水側魚道及び湖側魚道の内部には、遊泳する魚類の臨時休憩及び避難処を提供する隔壁を一定間隔で配置することを特徴とする請求項５に記載の潮力発電所用の水門構造物の魚道。
8. 前記中間壁体に形成された海水側魚道と湖側魚道の内壁周囲及び内部詰めの空間には、魚類を導くために、長波長赤外線を発生する赤色系の誘導灯を複数設置することを特徴とする請求項５に記載の潮力発電所用の水門構造物の魚道。

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